Carbondioxid akkumuleres i atmosfæren. Global opvarmning accelererer. Energi-uafhængighed er blevet en geopolitisk sag. De stigende bekymringer stimulerer en verdensomspændende forskning i højere brændselseffektivitet, lave udledninger og vedvarende energi i det 21. århundrede. Hydrogen, brændselsceller og power-to-X ventes at spille centrale roller i denne sammenhæng. Kurset introducerer en omfattende og opdateret forståelse af hydrogen som energibærer og brændselscelleteknologi med henblik på at give (1) et førstehåndsoverblik til nye studerende inden for dette område, (2) en detaljeret forklaring og videre forståelse til de studerende, som i forvejen er bekendt med emnet og (3) en diskussionsplatform for de seneste nyskabelser og fremtidige forbedringer for de studerende, som er involveret i eller ønsker at få et dybere kendskab til udviklingen. En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Gøre rede for baggrunden for at anvende hydrogen som energibærer
• Beskrive virkemåden af en brændselscelle samt funktionen af de enkelte delkomponenter
• Angive forskelle i virkemåde og anvendelse af forskellige typer brændselsceller
• Forklare formen af en polariseringskurve og beregne ohmsk modstand og energieffektivitet på baggrund af denne
• Gengive de vigtigste teknikker til fremstilling af hydrogen med hovedvægten på elektrolyse
• Beregne konstruktions- og driftsparametre for brændselscelle- og elektrolysestakke
• Gengive de tre vigtigste typer elektrolyseceller
• Vurdere fordele og begrænsninger ved forskellige teknikker til lagring af hydrogen
• Diskutere sikkerhedsforhold i forbindelse med hydrogen
• Diskutere problemer ved implementering af hydrogensamfundet og forholde sig skeptisk til populærvidenskabelige beskrivelser af hydrogen som energibærer
• Beskrive teknologierne bag Power-to-X og sammenholde fordele og ulemper

Hydrogen som energibærer, grundlæggende om brændselsceller og elektrolyseceller, elektrokemiske principper, termodynamik, ionledere, katalyse og elektroder, typer af brændselsceller (alkalisk, PEM, fosforsyre, smeltet carbonat og fastoxid) og elektrolyseceller (alkalisk, PEM og fastoxid), hydrogenlagring, metalhydrider, brændselsbehandling, hydrogenproduktion via elektrolyse, systemintegration, "balance of plant", anvendelser. Lærebog (T1): Fuel Cell Systems Explained, by Andrew L. Dicks and David A. J. Rand. 3.ed. Wiley 2018. Den er gratis tilgængelig for den studerende via DTU Findit. Derudover anvendes supplerende tekster på nogle områder.
I kurset anvendes alene undervisningsmateriale - opgaver, tekster, artikler m.v.- som er gratis tilgængelig for den studerende. Kurset præsenterer de relevante teknologier med hensyn til funktion, opbygning og materialer. Indholdet er tværdisciplinært og kursusdeltagerne har forskellig baggrunde. Kurset fungerer godt sammen med 47302 som giver hands-on oplevelsen. 47302 kan tages før eller efter dette kursus. 02. maj, 2025